Des scientifiques surpris par des limaces de mer qui séparent la tête de leurs corps pour en régénérer un nouveau

Des scientifiques de l’Université féminine de Nara, au Japon, ont découvert deux nouvelles espèces de limaces de mer sacoglosses, Elysia cf. marginata et E. atroviridis, capables de régénérer un tout nouveau corps, avec le cœur et d’autres organes internes.

GIF d’entête : tirée d’une vidéo accompagnant l’étude (lien plus bas), la tête d’une limace de mer Elysia cf. marginata se déplaçant autour du reste de son corps juste après l’autotomie (auto amputation). (Sayaka Mitoh et Yoichi Yusa/ Current Biology)

Les limaces sont également uniques en ce sens qu’elles incorporent dans leur propre corps des chloroplastes, qui effectuent la photosynthèse, à partir des algues qu’elles consomment.

Dans leur étude, les chercheurs suggèrent que la capacité de photosynthèse des limaces pourrait leur fournir un supplément d’énergie, les aidant ainsi à régénérer leur nouveau corps.

Selon Sayaka Mitoh, qui est candidate au doctorat :

Nous pensions qu’elle allait bientôt mourir sans cœur ni autres organes importants, mais nous avons été surpris de constater qu’elle régénérait la totalité de leur corps.

La découverte elle-même était en quelque sorte liée à la chance. Le laboratoire dans lequel travaille Mitoh élève des limaces de mer, et un jour elle a remarqué quelque chose d’étrange : une limace sacoglosse se déplaçait sans corps.

(Sayaka Mitoh et Yoichi Yusa/ Current Biology)

 

Les chercheurs ont remarqué que la tête bougeait d’elle-même immédiatement après avoir été séparée de son corps. Après quelques jours, la blessure avait guéri. La régénération du cœur avait commencé en une semaine, et après environ trois semaines, la régénération du corps entier était terminée.

Les individus plus âgés dont le corps avait été séparé n’ont pas pu le régénérer. Les corps sans tête ne régénéraient pas de nouvelles têtes, mais ils parvenaient à se déplacer et à rester en vie pendant des jours, et dans certains cas des mois.

Cette image montre la tête d’Elysia cf. marginata juste après l’autotomie. (Sayaka Mitoh et Yoichi Yusa/ Current Biology)

Selon Yoichi Yusa, le professeur superviseur de Mitoh :

Normalement, les sacoglosses meurent en moins d’un an. Les anciens mourront bientôt de toute façon, et nous soupçonnons que leurs cellules ont vieilli et perdu la capacité de se différencier.

Yusa et Mitoh ne savent pas à 100% comment les limaces s’en sortent, mais ils pensent qu’il pourrait y avoir des cellules souches, là où la séparation a lieu, qui ont des capacités à reconstituer le corps.

Toujours selon Yusa :

Nous pensons que certaines cellules souches multipotentes peuvent être impliquées dans le processus de régénération. Elles pourraient se trouver au niveau du cou, là où la régénération se produit. Mais nous devons étudier cela dès maintenant.

Pourquoi les limaces auraient-elles besoin de faire cela ? On suppose que cela leur permet d’éliminer les parasites qui inhibent leur reproduction.

« D’autres raisons, telles que la prédation, pourraient être impliquées », explique M. Yusa, qui précise que l’équipe de recherche n’est pas non plus sûre des signaux qui incitent les limaces à se débarrasser du reste de leur corps.

Ces limaces étaient déjà remarquables pour leur capacité à intégrer des chloroplastes dans leur corps, une technique connue sous le nom de kleptoplastie. Elles sont capables d’utiliser les chloroplastes pour effectuer la photosynthèse, générant ainsi une source alternative d’énergie pour elles-mêmes. Les chercheurs pensent que cela pourrait les aider à produire de l’énergie supplémentaire après avoir rejeté leurs anciens corps, contribuant ainsi à en régénérer de nouveaux.

La capacité de photosynthèse pourrait être impliquée, en particulier peu de temps après l’autotomie (auto amputation) et lorsque la nourriture n’est pas disponible. Mais la tête commence bientôt à manger, donc la capacité du processus de photosynthèse n’est qu’une des raisons qui facilitent la régénération.

Les chercheurs sont enthousiastes à l’idée de pouvoir étudier la kleptoplastie chez les organismes vivants.

Pour Mitoh :

Comme le corps de la tête est souvent actif pendant des mois, nous pourrons peut-être étudier le mécanisme et les fonctions de la kleptoplastie en utilisant des organes, des tissus ou même des cellules vivants. De telles études font presque totalement défaut, car la plupart des études sur la kleptoplastie chez les sacoglosses sont réalisées soit au niveau génétique, soit au niveau individuel.

L’étude publiée dans Current Biology : Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs.